深畦栽培对干旱胁迫下葡萄叶幕微气候和光合作用的影响

试验以‘京亚’和‘红地球’葡萄品种2年生苗木为材料,在田间遮雨棚内考察了自然干旱胁迫下深畦栽植和平畦栽植葡萄根际土壤湿度、叶幕微气候因子、光合作用参数变化特征,探讨根际土壤湿度与叶幕气候互作对葡萄光合作用的影响。结果显示:(1)在干旱逆境下,葡萄根际土壤湿度和叶幕微气候因子交互作用能通过影响水分条件来影响葡萄的光合作用;土壤湿度阀值是葡萄进行光合作用时水分利用最有效的土壤湿度点值,土壤湿度阀值存在“阀值漂移”现象,与叶幕空气湿度呈明显负相关关系,维持较高的叶幕空气湿度有利于实现在较低的土壤湿度下达到更高的光合效率。(2)在干旱逆境下,与平畦栽植相比,深畦栽植在改善葡萄根际土壤水分和叶幕微气候方面具有明显的优势,在该模式下葡萄具有更强的保水能力和更高的水分利用效率,从而具有更强的光合效率。(3)采用深畦栽植模式时,根际土壤相对含水量30%~50%是显著影响葡萄光合作用的土壤湿度区间;根际土壤相对含水量分别在43.32%~50.00%和40.19%~50.00%是‘京亚’和‘红地球’光合作用适宜的土壤湿度范围,在43.32%和40.19%时分别为2种葡萄光合作用水分利用效率达到最高的最适土壤湿度。研究发现,干旱逆境条件下,葡萄根际土壤湿度和叶幕微气候因子交互作用能改善葡萄的光合作用效率;深畦栽植葡萄光合作用对土壤湿度的需求较低,在相对较低的土壤湿度即可达到相对较高的光合能力;深畦栽植模式可以协调葡萄光合作用和水分消耗之间的关系,具有较高的水分利用效率和光合能力,是干旱地区进行葡萄抗旱节水生产的理想模式。     

根际酸化作用对杨树无性系磷营养效率的影响

应用土培盆栽技术,研究了杨树P营养效率的无性系差异与根际酸化作用的关系。P处理设4个水平,分别为0、40、80和120mg·kg^-1(P2O5),每个处理重复3次。各用土40kg,随机排列．结果表明,在缺P胁迫下,P营养高效型无性系S17、S19和105的根际pH值明显降低,最大为1．32个单位。降幅均在10％以上;而P营养低效型无性系106、797、I-69、1388和3244的根际pH值的降低则很小。最大的仅为0．21个单位,降幅均在2．5％以下。高效型无性系的根际pH值。随缺P胁迫的增加而逐渐降低。一旦缺P胁迫缓和,根际pH值随之增高,低效型无性系则不具有这种反应机理。S17、S19和105在缺P胁迫环境下,根际有效磷分别为2．64、3．27和3．28mg·kg^-1,根际有效磷的积累率均在60％以上;而无性系106、797、I-69、1388和3244的根际有效磷均不足2．00mg·kg^-1,根际有效磷的积累率不足10％。高效型无性系在缺P胁迫环境下对P的吸收量显著高于低效型无性系,统计分析也证明,缺P胁迫条件下。无性系根际有效磷的积累与根际pH值降低呈显著相关。说明根际酸化作用是根际有效磷增加的原因。     

聚乙二醇引起的水分胁迫下葡萄试管苗的生长和形态变化

在PEG引起的水分胁迫下,葡萄试管苗生长发育迟滞,植株节间变短,株高变矮,但根数增加,根变长;新生叶片小而皱缩,气孔指数降低,高浓度PEG(6%)处理的植株叶片上皮细胞排列更紧凑.     

根际土壤通透性对玉米水分和养分吸收的影响

为改善作物根系生长微环境,探索根际土壤通透性对作物水分和养分吸收的影响,在3个灌溉水平下（灌水量分别为每次600、400和200 ml）,采用盆栽玉米不通气、每隔2 d通1次气、每隔4 d通1次气等处理方法,研究了根际土壤通透性对盆栽玉米生理指标及水分和养分吸收的影响.结果表明：在相同灌水条件下,通气处理促进了玉米株高、叶面积的增长,提高了叶绿素含量;促进了玉米对土壤养分的吸收;显著提高了玉米的根系活力,灌水量为每次600 ml时,拔节期每隔4 d通气处理的玉米根系活力最大（8.24 mg·g^-1·h^-1）,较不通气处理（4.94 mg·g^-1·h^-1）提高了66.7%;根际土壤通气处理对盆栽玉米蒸腾的影响不显著,说明根际通气可提高玉米对水分与养分的吸收利用效率,促进植株生长发育.     

不同时期干旱胁迫对甘薯光合效率和耗水特性的影响

在2014-2015年遮雨棚下种植甘薯品种‘济薯21’,以全生育期正常灌水(WW)为对照,研究了全生育期(DS)、发根分枝期(DS₁)、蔓薯并长期(DS₂)和快速膨大期(DS₃)干旱胁迫对甘薯光合作用、产量和耗水特性的影响.结果表明: DS、DS₁、DS₂和DS₃的生物产量分别比WW降低31.3%、21.2%、19.6%和7.7%,收获指数分别降低19.9%、14.5%、14.1%和6.5%,薯干产量分别降低45.3%、33.1%、31.3%和14.2%.栽后100 d,DS、DS₁、DS₂和DS₃的叶面积系数分别比WW减少77.1%、60.1%、39.2%和17.1%;栽后90 d,叶片光合速率分别比WW降低56.7%、26.6%、18.7%和9.5%.干旱胁迫降低了甘薯垄间的日蒸发量、蒸腾速率、耗水量和日耗水量,降低了土壤水利用效率而提高了灌溉水利用效率.干旱胁迫通过降低叶面积系数和光合速率,减少了生物产量及其向块根的分配,进而导致薯干产量显著降低.干旱胁迫时间越早、持续时间越长,对叶面积系数和光合速率,以及生物产量和收获指数的不利影响越大、导致减产幅度越大,水分利用效率越低.在有限的灌水条件下,甘薯生产中应尽可能减少前期干旱.     

氯化镉胁迫下葡萄根、叶内源一氧化氮和活性氧的生成

以‘泽香’葡萄扦插苗为试材,在水培条件下,研究了氯化镉(CdCl2)处理下葡萄根系和叶片内源一氧化氮(NO)、活性氧(ROS)的生成规律,以及根系丙二醛(MDA)含量与根系活力的变化.结果表明:在0～1 mmol.L-1范围内,随着CdCl2处理浓度的增加,葡萄扦插苗根系和叶片NO含量、一氧化氮合酶(NOS)活性和根系活力先升高后下降;CdCl2浓度为0.01mmol.L-1时,根系NO含量和NOS活性分别提高51%和63%,超过0.1 mmol.L-1时则显著下降;CdCl2浓度为0.01和0.05 mmol.L-1时,叶片NO含量和NOS活性显著提高.0.5和1.0 mmol.L-1的CdCl2处理显著提高了根系O2.-产生速率、H2O2含量和MDA含量;同浓度CdCl2处理下,叶片中O2.-产生速率明显低于根系O2.-,而H2O2含量明显高于根系.     

施磷对干旱胁迫下箭竹根际土壤养分及微生物群落的影响

以箭竹及其根际土壤作为研究对象,采用两因素随机区组实验,设置2种水分处理（正常浇水和干旱胁迫）和2种施磷量处理（施磷和不施磷）,探究施磷对干旱胁迫下箭竹根际土壤养分及微生物群落结构和多样性的影响。结果表明：（1）干旱胁迫显著降低了箭竹根际土壤中微生物量碳、可溶性有机氮和有效磷的含量,虽对箭竹根际土壤微生物群落的多样性无显著影响,但显著降低了箭竹根际土壤中总PLFA（phospholipid fatty acid contents）的含量和真菌、细菌、革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌的PLFA含量以及革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌的PLFA比值,显著改变了箭竹根际土壤微生物群落结构,结果显著降低了箭竹的生物量。（2）施磷显著增加了受旱箭竹根际土壤中微生物量碳和有效磷的含量,虽大体上对受旱箭竹根际土壤微生物群落的多样性无显著影响,但显著增加了受旱箭竹根际土壤中总PLFA和真菌PLFA的含量,并在一定程度上增加了细菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和放线菌的PLFA含量以及革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌和真菌/细菌的PLFA比值,也在一定程度上改善了受旱箭竹根际土壤微生物群落结构,从而改善受旱箭竹的生长。（3）主成分分析表明,干旱对箭竹根际土壤微生物群落结构的影响显著,而施磷的影响不明显。（4）相关分析发现,箭竹根际土壤微生物群落结构与箭竹根际土壤微生物量碳、可溶性有机氮及箭竹生物量呈显著正相关。综上,干旱降低了箭竹根际土壤养分含量和微生物生物量,改变了箭竹根际土壤微生物群落结构,抑制了箭竹的生长;施磷能增加受旱箭竹根际土壤养分含量和微生物生物量,改善受旱箭竹根际土壤微生物群落结构,进而改善受旱箭竹的生长。     

外源一氧化氮对干旱胁迫下杨树光合作用的影响

NO是生物体中一种自由基分子,其NO对树木叶片光合作用的影响研究未见报道.本文研究了外源NO对杨树叶片水分状况、光合作用和抗氧化物酶活力的调节作用.不同浓度SNP处理对杨树叶片含水量具有显著影响,杨树叶片含水率随着SNP浓度的提高而增加.当SNP浓度增加到00μmol·L^-1后各处理杨树叶片含水率变化趋于稳定.外源NO能提高水分胁迫下杨树叶片的光合、原初光能转化率Fv/Fm、Fm/Fo和Fv/Fo等的比值.其效果随水分胁迫时间的延长而降低.与此对应的是,短时间水分处理(1 h)的杨树叶片SOD和POD抗氧化物酶的活性显著高于长时间(3h)水分胁迫处理.SNP能显著提高不同干旱时间处理组的POD活性,而对SOD活性影响不明显.同时,随SNP浓度的增加,POD和SOD活性呈现先升后降的趋势.因此,干旱胁迫可引起杨树叶片光合效率降低,出现氧化伤害症状,外源NO可诱导抗氧化物酶POD和SOD活性的升高,缓解原初光能转化率Fv/Fm、Fm/Fo和Fv/Fo等值的降低,从而延缓活性氧积累,减轻水分胁迫对杨树叶片光合作用的影响.     

不同干旱胁迫对山葡萄的光合作用和光系统II活性的影响

以山葡萄品种中抗性较强的‘左山一’和抗性较弱的‘双丰’品种为材料,利用气体交换分析和叶绿素荧光诱导动力学分析手段,研究了干旱胁迫对不同抗性山葡萄品种的光合作用和PSII活性的影响。结果显示,2种山葡萄叶片的净光合速率均随着干旱胁迫的加重而下降,并且细胞间隙CO2浓度升高,证明非气孔限制是干旱胁迫造成山葡萄光合速率下降的主要原因。JIP-test分析发现,干旱胁迫导致‘双丰’叶片相对荧光诱导动力学曲线中J点和I点相对可变荧光上升,同时出现了明显的K点,‘左山一’叶片的相对荧光诱导动力学曲线没有明显变化,说明干旱胁迫对‘双丰’叶片PSII电子供体侧和受体侧造成的伤害要显著大于对‘左山一’叶片的伤害,且干旱胁迫对‘双丰’叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)、吸收光能为基础的光化学性能指数(PIABS)、单位面积有活性反应中心的密度(RS/CS)及单位面积用于电子传递的光能(ETo/CS)的改变幅度显著大于‘左山一’。干旱胁迫通过干扰山葡萄叶片PSII电子供体侧、受体侧以及电子传递链的功能,严重的伤害了叶片光合机构的正常功能。干旱胁迫对抗旱性较强的‘左山一’PSII活性的影响显著小于对抗旱性较弱的‘双丰’葡萄。     

干旱胁迫对蒙古黄芪生物量及其根际微生物种群数量的影响

以‘武川’和‘浑源’2个蒙古黄芪地方品种为试材,采用盆栽控水模拟干旱处理,研究干旱胁迫下黄芪生物量及根际微生物数量的动态变化规律。结果显示：随着干旱程度的加剧,2个品种的根际细菌和放线菌种群数量均呈先上升后下降的变化趋势,真菌数量却呈现持续减少,而细菌数量在根际微生物区系中占绝对优势;随干旱强度升高,2个品种黄芪根、叶组织相对含水量均表现出明显的逐渐下降趋势,其地上部生物量、根系生物量也均降低,而根冠比却逐渐增大;黄芪根际各菌类数量与其地上生物量存在显著正相关关系,但与根系生物量无显著相关关系。研究表明,黄芪的生长及其根际微生物数量均受到干旱胁迫的影响,且适度干旱有助于提高黄芪根际细菌及放线菌的数量,从而改变根际微生物群落结构组成,促进黄芪地上生物量的积累。     

土壤水分交替变化对湿地松幼苗光合特性的影响

以盆栽湿地松幼苗为材料,通过实验室模拟三峡库区从水淹到干旱的过程,设置常规供水(CK)、常规供水-轻度干旱-复水(DR),水淹(FL),水淹-轻度干旱-复水(FD)4个实验组,研究土壤水分交替变化对湿地松幼苗光合参数及叶绿素含量的影响.结果表明:(1)不同土壤水分处理条件对湿地松幼苗的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔限制值、水分利用效率和光合色素含量都有一定影响.(2)在实验的前中期,DR、FL和FD组湿地松幼苗的光合速率、气孔导度、蒸腾速率都显著下降,DR和FD在实验后期回升到较高水平.(3)在整个实验期间各处理组的水分利用效率较对照都有不同程度上升,并以DR组的最大(4.95μmol·mmol-1).(4)随着处理时间延长,各处理组湿地松幼苗的总叶绿素含量及叶绿素a/b值均呈先降后升的趋势,其中叶绿素/类胡萝卜素的比值在4.379～6.019间波动,而叶绿素a/b值则在2.207～2.850间波动.研究发现,湿地松幼苗在水分代谢、光合生理等方面等能够很好地适应水淹以及"淹-干"的水分交替变化环境,并且在解除胁迫后能够迅速恢复生长,可以考虑用于三峡库区消落带的植被修复和重建.     

土壤水分对金矮生苹果光合速率的影响

通过对 7年生田间和 2年生盆栽金矮生苹果 ( Maluspumila CV.goldspur)进行不同土壤水分和光照条件下叶片光合速率测定研究 ,结果表明 ,光合速率 ( Pn)与光照强度 ( PAR)和土壤水分 ( SWC)之间存在着密切的关系。当林木供水充足 ,即 SWC( >1 5 % )达到田间持水量 ( FC)的 75 %以上时 ,Pn的光响应曲线为直角双曲线 ,但 SWC低于这一水平时 ,Pn的光响应曲线则为二次抛物线 ,表现出不同程度的光抑制 ,水分胁迫越严重 ,出现光抑制越早。弱光下 ( PAR<5 0 0 μmol· s- 1· m- 2 ) ,光合速率最大值 Pmax出现在 SWC比较低的范围内 ( 70 %～ 75 % FC) ,如果 SWC继续增大时 ,Pn反而下降 ;随着光强的增大 ,Pmax出现的 SWC水平随之提高。金矮生苹果 Pn的日变化规律在不同 SWC下并不相同 ,水分胁迫存在时 ,Pn的日变化表现出“午休”现象 ,水分胁迫越严重 ,“午休”时间越长 ;水分供应充足时 ,Pn从 1 0∶ 0 0的最大值直线下降 ,下午不再回升。轻度水分胁迫时 ,Pn日平均值接近或达到最大值 ;随着 SWC的提高 Pn日平均值反而有下降趋势。在正常光照条件下 (日均值 80 0～ 1 0 0 0μmol· s- 1· m- 2 ) ,当林木处于严重水分胁迫 ,即 SWC低于 FC的 5 5 %时 ,Pn随土壤水分的增加直线上升 ;当土壤水分供应充足 ( SWC>75 % F     

干旱胁迫对3种不同光合类型荒漠植物叶绿体和线粒体超微结构的影响

以荒漠木本C_3植物天山猪毛菜、C_3-C_4中间型植物松叶猪毛菜、C_4植物木本猪毛菜为研究对象,采用盆栽控水试验,设置正常供水和轻度、中度和重度干旱处理(土壤含水量分别为田间持水量的80%、60%、45%和35%),研究不同程度干旱胁迫对3种不同光合类型荒漠植物叶片超微结构的影响。结果表明:(1)正常水分条件下,叶肉细胞中各细胞器结构完整。(2)轻度干旱胁迫下,3种植物叶片超微结构未受损伤,无明显变化。(3)中度干旱胁迫下,天山猪毛菜和松叶猪毛菜叶肉细胞壁界限不清晰,类囊体片层扩张且排列不紧密,不同之处在于,天山猪毛菜线粒体最先出现降解,内含物流失,而松叶猪毛菜线粒体外膜轮廓变形,嵴减少;木本猪毛菜线粒体无明显变化,叶绿体轻微扩张。(4)重度干旱胁迫下,天山猪毛菜和松叶猪毛菜叶绿体受损且结构混乱,线粒体出现降解;木本猪毛菜叶绿体出现膨胀,线粒体外膜轮廓模糊,嵴减少且结构模糊不清楚。研究认为,不同程度干旱胁迫下木本猪毛菜叶绿体和线粒体的受损程度都最低;干旱胁迫下天山猪毛菜和松叶猪毛菜叶绿体的受损程度大致相似;松叶猪毛菜和木本猪毛菜线粒体对干旱胁迫的耐受力要比叶绿体强。     

外源褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿幼苗抗氧化能力以及光合作用效率的影响

紫花苜蓿为多年生豆科优良牧草,土壤盐碱化是其产量的重要限制因素.该研究以'中苜1号'紫花苜蓿为材料,在盐胁迫浓度和褪黑素浓度筛选试验基础上,设置盐(150 mmol/L NaCl)和褪黑素(30、50、80 μmol/L)单独及复合处理,采用水培根灌褪黑素的方法,探究外源褪黑素对盐胁迫下紫花苜蓿幼苗生长特性、膜透性、渗...     

水分胁迫对2种科尔沁沙地植物光合和水分利用特性的影响

选用内蒙古科尔沁沙地1年生植物狗尾草(Setaria viridis)和沙米(Agriophyllum squarrosum)为材料,采用盆栽方法研究了它们在不同土壤水分处理下的光合参数和水分利用效率的日变化特征及其与环境因子的相关关系。结果表明,狗尾草和沙米的净光合速率日变化曲线在充分供水条件下均呈单峰型,在轻度干旱胁迫下均呈双峰型,而在重度干旱胁迫下分别呈双峰型和左偏单峰型。狗尾草和沙米的蒸腾速率在不同水分处理下都近似呈双峰型曲线,然而变化程度却不相同。重度干旱胁迫下,狗尾草日平均净光合速率(11.52μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(3.62 mmol.m-2.s-1)分别比相应充分供水处理增加7%和43%,而沙米的日平均净光合速率(7.07μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(5.56 mmol.m-2.s-1)则分别较相应充分供水处理降低13%和36%。重度干旱胁迫下,狗尾草水分利用效率(2.84 mmol.mol-1)比相应充分供水处理降低3.1%,而沙米水分利用效率(1.14mmol.mol-1)则较充分供水处理提高了34%。光合速率下降在充分供水条件下主要是由气孔调节,但在轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫处理下非气孔因素调节却起到十分重要的作用。在重度干旱胁迫下,狗尾草仍具有显著高于沙米的的净光合速率和水分利用效率,这可能是其仍然能够在固定沙地分布的原因之一。     

不同种植年限对花椒根际土壤理化性质和微生物群落的影响

为揭示不同种植年限对花椒根际微生态系统的影响,利用磷脂脂肪酸（PLFAs）生物标记法结合土壤养分和酶活性分析,研究了种植年限1、15、30 a的花椒根际土壤的理化性质和微生物群落变化。结果显示,随着种植年限的增加,土壤pH和多酚氧化酶活性呈下降趋势,土壤速效钾和速效磷在15、30 a时显著增加。土壤微生物总PLFA、真菌、革兰氏阴性细菌（G^-）PLFA含量均随种植年限呈增加趋势,30a时达到最大,分别为401.95、88.14、118.61 μg·g^-1。革兰氏阳性细菌（G ⁺ ）和放线菌PLFA含量随种植年限呈先增后降趋势。细菌/真菌和G⁺/G^-随种植年限增加呈下降趋势,与1 a相比,30 a时分别下降34.14%、38.87%。土壤pH与总PLFA、G^-、细菌、真菌呈显著负相关,与G ⁺ /G^-呈显著正相关;多酚氧化酶活性与真菌呈显著负相关,与细菌/真菌、G ⁺ /G^-呈显著正相关。本研究表明：花椒根际理化性质、酶活性和微生物群落结构随种植年限增加发生了显著变化,根际土壤pH、速效磷、速效钾、多酚氧化酶的变化是影响土壤微生物群落与组成的主要环境因子,真菌和G^-的增加及多酚氧化酶活性的降低可能是诱导花椒根腐病发生的重要原因。     

不同土壤水分条件对七叶一枝花光合特性及有效成分皂苷含量的影响

采用盆栽土壤水分胁迫试验方法,分析不同土壤水分含量（5．78％～21．32％）对珍稀濒危药用植物七叶一枝花（Parispolyphylla）光合特性和主要有效成分皂苷积累的影响,以期为人工栽培中水分的管理提供依据。结果表明,随着水分胁迫的加剧,叶绿素含量、最大净光合速率（Amax）和光饱和点（LSP）逐渐下降,而光补偿点（LCP）和暗呼吸速率（Rd）逐渐升高;根茎体内总皂苷含量则随土壤水分含量的降低先增加后降低,当土壤含水量为12．44％时皂苷含量最大（11．95％）。可见水分胁迫不利于七叶一枝花的光合作用,但适度水分胁迫可提高其皂苷含量。因此,人工栽培七叶一枝花时,前期需提供较充足水分以满足其营养生长,后期则可进行适当的水分胁迫,以提高皂苷含量。     

不同土壤水分条件下小叶扶芳藤叶片光合作用对光的响应

利用CIRAS-2型便携式光合作用仪测定不同土壤水分下3年生小叶扶芳藤(Euonymus fortunei var.radicans Sieb.)叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)及光能利用效率(LUE)等生理参数,阐明其光合生理参数对土壤水分和光照强度的响应规律,探讨小叶扶芳藤正常生长发育所需的土壤水分和光照条件.结果表明小叶扶芳藤的Pn、Tr、WUE及LUE对土壤水分和光照强度的变化具有明显的阈值.(1)采用非直角双曲线模型进行模拟光响应过程较好,在土壤相对含水量(RWC)为72.2%和32.3%时,曲角(K)值较小;在其它水分条件下,K值接近于1.随着土壤水分(RWC为22.4%～72.2%)的递增,光补偿点降低,光饱和点、最大净光合速率及表观量子效率均呈现升高趋势,在RWC为72.2%时,光补偿点最低(22.6 μmol·m-2·s-1),光饱和点最高(1 400μmol·m-2·s-1).(2)维持小叶扶芳藤正常生长(同时具有较高Pn、LUE及WUE)的土壤水分范围,在RWC为44.2%～72.2%之间,最佳土壤水分在RWC为72.2%左右,正常生长所允许的最低土壤水分在RWC为32.3%左右.(3)小叶扶芳藤对光照环境的适应性较强,在光合有效辐射强度为600～1 600 μmol·m-2·s-1范围内,Pn和WUE都具有较高水平,饱和光强大约在800～1 400 μmol·m-2·s-1之间,LUE在100～300 μmol·m-2·s-1光强范围内达到峰值.     

沿海沙岸风蚀地黄泥客土和深埋造林效果分析

论述了广泛省汕头潮阳市田心镇华林管理区沙质海岸风蚀地试验示范林的造林存在蒸发量大于降水量,降水量过于集中,常年风大和冬连春旱等４个极为不利因素。试验采用黄泥客土和深埋造林可缓解这些不利因素,从而提高了造林成活率和保存率,是沙质海岸风蚀地造林的好方法。